基于节流阀模型的变循环压缩系统模式转换过程数值模拟方法研究

V231.3; 为了研究变循环发动机压缩系统模式转换过程中气动特性变化规律,基于节流阀理论,建立了能够描述不同开度下模式选择阀门节流特性的低阶模型.并将该模型以特征边界的形式应用于某双涵道变循环风扇的外涵道出口,建立了用于模式转换过程流场数值仿真的全三维/低阶混合计算模型.通过与全三维阀门建模的计算结果对比,验证了节流阀计算模型的精度和有效性,进一步将此方法用于该变循环风扇单-双涵道模式转换过程风扇性能变化预测及分析,得到以下结论:表征节流强度的节流阀系数只与阀门流通面积比有关,与阀门角度无关,因此该节流阀模型对于不同运动角度范围的模式选择阀门具有普适性;节流阀模型方法能够准确地预测模式转换过程中风扇整机及各级气动特性的变化趋势,与阀门三维建模方法相比,对风扇整机及各级压比预测误差不超过1.93％,效率误差不超过1.05％;在阀门关闭的过程中,第二级风扇性能变化更剧烈,第一级风扇性能在阀门开度较大时气动性能基本不变,开度较小时才出现明显变化,存在滞后性.